Page 130 - 中国药房2023年10期

1 外泌体及其特性 2 外泌体载药途径及方法
1.1 外泌体的形成与内容物 外泌体载药途径可分为两大类，一类为外源性载药
外泌体来源于全身各处细胞，其形成途径有两条， 途径：先将外泌体提取、纯化，再将治疗药物包载于外泌
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分别是内体途径和质膜途径 。大多数人认可的是内体 体中；另一类为内源性载药途径：通过各种方式使药物
途径，该途径为先由质膜出芽形成早期内体，再逐渐成 进入供体细胞，再进入外泌体中，随后外泌体从供体细
熟形成腔内含有小囊泡的晚期核内体，最终形成胞内多 胞分泌，通过分离、提纯得到已载药的外泌体 。内源
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泡体，胞内多泡体与质膜融合释放其所含的直径 30～
性载药途径操作复杂且最终药物负载率难以控制，因此
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150 nm的腔内小泡即为外泌体 。而关于质膜途径的研
在实际应用中外源性载药途径更为广泛。目前，常用的
究较少，仅有少量研究表明，部分外泌体也可以由质膜
外泌体载药方法包括电穿孔法、共孵育法、超声法、化学
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直接出芽形成 。
转染法及反复冻融法 [15,17―18] ，其各自的优缺点见表2。
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外泌体主要含有脂质、蛋白质及核酸等成分 。其
表2 常用外泌体载药方法的优缺点
中脂质小分子物质主要包括胆固醇、鞘磷脂、二磷酸甘
方法 优点 缺点
油酸及前列腺素等，具有构建脂质双分子层和决定外泌
电穿孔法 操作简单，适合装载大分子量药物 装载效率低，易破坏外泌体脂质膜的完整性
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体刚度等作用 。外泌体中的蛋白质主要取决于其细胞 共孵育法 操作简单，无需添加额外的活性物质 装载效率较低
来源，主要包含以下几类蛋白：热休克蛋白（发挥细胞内 超声法 装载效率高，可实现药物持续释放，适合 易导致外泌体脂质膜变形
装载siRNA
组装和运输作用）、转运蛋白和受体蛋白（发挥细胞间通
化学转染法 通过转染可使目标药物基因在细胞内表 实验难度大、周期长、转染效率低、基因表达效果差
讯和运输作用）、四分子交联体家族（主要介导信号传 达，适合装载基因类药物
反复冻融法 装载效率较高，无需添加额外的活性物质 可能会破坏外泌体的完整性且需较复杂的后续处理
导、细胞融合和迁移）、靶向蛋白（介导外泌体与受体细
胞之间的特异性识别）和融合蛋白（在外泌体与受体细 3 工程化外泌体载药系统靶向治疗疾病的设计
胞的膜交换与膜融合过程中起重要作用） [9―10] 。外泌体 策略
中 的 核 酸 包 括 各 种 微 RNA（miRNA）、小 干 扰 RNA 外泌体载药系统将药物递送到靶部位的效率易受
（siRNA）、信使RNA（mRNA）、转运RNA（tRNA）以及少 亲代细胞和受体细胞的影响，因此部分天然外泌体具有
量DNA等，其在遗传信息传递、细胞靶向及部分疾病[如 [19]
靶向性不强等缺点 。临床实际更需要的是可以实现
类风湿性关节炎（rheumatoid arthritis，RA）]的发生和发
精准靶向给药，以减少非靶组织和器官伤害的主动靶向
展过程中起重要作用 [11―12] 。
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给药系统——工程化外泌体载药系统 。外泌体表面
1.2 外泌体的主要类型、生理功能及其作用机制
修饰是工程化的主要途径，可以通过将特定的蛋白质或
不同细胞来源的外泌体携带的内容物不同，且具备
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肽成分修饰到膜表面来达到增强靶向性的目的 。外
不同的生理功能。常用的外泌体主要有以下几类：间充
泌体的表面修饰方法主要包括基因工程技术、物理修饰
质干细胞源性外泌体（如骨髓间充质干细胞源性外泌体
法、化学修饰法及膜融合技术。
和脐带间充质干细胞源性外泌体等）、巨噬细胞源性外泌
3.1 基因工程技术
体、树突状细胞源性外泌体、血清源性外泌体以及骨髓造
血干细胞源性外泌体，其生理功能和作用见表1 [13―14] 。除 基因工程技术可以将蛋白或多肽的基因序列与选
此之外，细菌源性、病灶细胞源性、生物体液源性（如乳 定的外泌体脂质膜蛋白的基因序列融合，通过质粒转染
汁、血浆、唾液等）、食品源性（各类蔬菜、水果等）、中药 等方式，使其表达于外泌体脂质膜表面，进而操纵外泌
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源性等外泌体近年来也得到了越来越多的关注，且有着 体脂质膜表面的蛋白组成及表达 。目前，常用于表面
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不同的生理功能 。 修饰的膜蛋白主要有溶酶体相关膜蛋白 2b（Lamp2b）、
表1 常用外泌体的类型、生理功能及作用机制 四跨膜蛋白超家族（CD63、CD9、CD81）及血小板生长因
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外泌体类型 生理功能 作用机制 子受体等 。Liang 等 应用基因工程技术将软骨细胞
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间充质干细胞源性外泌体 调节炎症反应，参与组织修 通过旁分泌和自分泌作用释放多种生物活性因子
复再生，可治疗炎症性疾病 来进行免疫调节 亲和肽与外泌体表面蛋白Lamp2b的N-末端融合制得软
巨噬细胞源性外泌体 在炎症的发生、发展中起着 通过与多种细胞相互作用产生大量的炎性细胞因 骨细胞靶向外泌体，将核酸药物 miRNA-140 装载于其
重要的作用 子，而发挥促炎/抑炎作用
树突状细胞源性外泌体 调节炎症反应、促进软骨修 通过抑制T细胞增殖来调节炎症反应，通过促进软 中，并与未修饰的外泌体载药组进行比较，结果显示，关
复 骨修复再生所需活性因子的分泌来帮助软骨修复 节内注射软骨细胞靶向外泌体后，可使药物保留时间更
血清源性外泌体 对评估和诊断各种疾病具 在疾病的病程中，血清源性外泌体的特定miRNA
有一定的价值 表达水平异常 长，体内扩散更小，证明修饰后的外泌体能增强靶向性，
骨髓造血干细胞源性外泌体 参与免疫调节 通过分泌多种细胞因子来参与机体的免疫调节 延长药物作用时间。

· 1272 · China Pharmacy 2023 Vol. 34 No. 10 中国药房 2023年第34卷第10期